Три ключови индикатора за активен въглен: йодно число, CTC и стойност на метиленово синьо

Индустрията с активен въглен включва три основни показателя: йодно число, CTC и стойност на метиленово синьо. Тези параметри измерват различни свойства, съответстващи на различни диапазони на размера на порите, целеви молекули и сценарии на приложение. Третирането на „високото йодно число“ като универсален показател е най-честата грешка при снабдяването. Тази статия предоставя задълбочено обяснение на тези три индикатора и ефективността наадсорбция с активен въглендо голяма степен зависи от съпоставянето на тези показатели с целевите замърсители.

 

I. Класификация по размер на порите: микропори, мезопори и макропори със съответните функции

Ефективността на адсорбция на активния въглен по същество произтича от съвпадението на размерите между размера на порите и молекулите на замърсителя. Според класификацията, определена от Международния съюз за чиста и приложна химия (IUPAC): порите, по-малки от 2 nm, са микропори; порите от 2-50 nm са мезопори; порите, по-големи от 50 nm, са макропори. Микропорите улавят молекули с малък размер; мезопорите улавят молекули със среден размер; макропорите служат главно като транспортни канали и почти не допринасят за адсорбцията. Трите индикатора са специално разработени методи за изпитване за различни фракции с размер на порите, което обяснява защо те не могат просто да бъдат заменени един с друг. Много проекти за пречистване на вода приематФилтриране с гранулиран активен въглен, където разпределението на порите директно определя резултата от лечението.

 

 

II. Йодно число: „Владетелят“ за микропорите, представител за адсорбция в течна фаза на малки молекули

Йодното число (mg/g) се определя чрез титруване в течна фаза в съответствие сGB/T 7702.7-2023. Той отразява степента на развитие на микропорите и корелира с адсорбцията на молекули с малък размер като остатъчен хлор, феноли и формалдехид.

Типичен пример е активният въглен на основата на кокосови черупки, като йодното число достига 1000-1200 mg/g. Той се прилага широко при пречистване на питейна вода, усъвършенствано третиране с течна фаза, битови пречистватели на вода и фармацевтично пречистване. Суровината от кокосови черупки се отличава с компактна текстура, ниско съдържание на пепел и висока механична якост. Готовият активен въглен може да постигне фракция на микропорите над 80%, което го прави идеален за отстраняване на остатъчен хлор, миризми и частични малки органични молекули от чешмяна вода. вФилтриране с гранулиран активен въгленза чешмяна вода, йодното число е достатъчен референтен индикатор за избор на нива на въглерод, насочени към отстраняване на остатъчния хлор и миризми.

 

III. CTC: Критичен индикатор за летливи органични съединения в газова фаза, цялостна производителност на мезопори плюс микропори

CTC (степен на адсорбция на въглероден тетрахлорид, %) се измерва чрез динамичен адсорбционен тест в газова фаза, следвайкиGB/T 7702.9-2023. Той оценява комбинираното развитие на мезопори и микропори и по-добре симулира реални работни условия за средно големи VOC молекули в газова фаза, включително бензен, толуен, ксилен, неметанови общи въглеводороди и пари на разтворителя.

Активният въглен на базата на въглища е типичен продукт, чийто CTC обикновено варира от 50 % до 70 %. Въглеродът, получен от въглища, притежава рамка със смесен размер на порите с добре развити микропори и мрежи от мезопори. Той е изключително подходящ за адсорбиране на обикновени промишлени органични изгорели газове като бензенови хомолози, естери и кетони. Типичните приложения включват намаляване на промишлените отпадъчни газове, възстановяване на разтворители, кабини за пръскане, печатни работилници и химическо третиране на остатъчни газове. За сценарии на адсорбция в газова фаза CTC действа като решаващ параметър и не може да бъде заменен дори с изключително високо йодно число. Молекулите в газовата фаза трябва да преодолеят съпротивлението на дифузия, когато навлизат в микропори; мезопорите осигуряват много по-добра ефективност на пренос на маса в сравнение с чисто микропорестия въглерод. Капацитетът наадсорбция с активен въгленза пари на VOC се оценява главно чрез индекса CTC.

 

 

IV. Стойност на метиленово синьо: представител за мезопори, специално за обезцветяване

Стойността на метиленово синьо (mg/g) се получава чрез тест за адсорбция в течна фаза наGB/T 7702.6-2023. Като се има предвид относително големият молекулен размер на метиленово синьо, този параметър характеризира развитието на мезопорите и съответства на адсорбцията на молекули с голям размер като багрила, пигменти, хуминова киселина и повърхностноактивни вещества.

Обезцветяващият активен въглен на дървесна основа служи като типичен клас със стойност на метиленово синьо от 120-280 mg/g. Приложенията му обхващат обезцветяване на отпадъчни води от печатане-боядисване, рафиниране на захар, фармацевтична обработка, пречистване с мононатриев глутамат и лимонена киселина, както и усъвършенствано обезцветяване в пречиствателни станции. Дървесната суровина естествено има високо съотношение на мезопори, ниско съдържание на пепел и благоприятна химическа активност, показвайки силен афинитет към големи органични молекули. Използването на този въглерод за намаляване на ЛОС ще доведе до ниска ефективност поради несъответствие на размера на порите. Обратно, въглеродът на основата на кокосови черупки с високо йодно число трудно ще отстрани големи хромофорни молекули в отпадъчните води от боядисването при печат.

 

 

V. Работен процес за избор на въглерод в четири стъпки: първо идентифицирайте замърсителите, след това потвърдете индикаторите

Правилната логика на избор следва четири стъпки: идентифицирайте замърсителите → потвърдете молекулните размери → съпоставете съответните тестови индикатори → проверете разпределението на размера на порите. Проверете йодното число за малки молекули в течна фаза; проверете CTC за летливи органични съединения в газова фаза; проверете стойността на метиленово синьо за обезцветяване на големи молекули. Нито един от тези три показателя не е универсално по-добър; пригодността зависи от изискванията на приложението. За чувствителни към разходите проекти доставчиците могат да предоставят BET специфични данни за повърхността и DFT криви на разпределение на размера на порите за допълнително валидиране.

Преди да закупите активен въглен, отговорете на три въпроса: Какви замърсители ще бъдат третирани? Какво е фазовото състояние (течност / газ)? Какъв е приблизителният молекулен размер? След като тези въпроси бъдат изяснени, правилният индикатор става очевиден. В основата на цялата работа по подбора е да се осигури стабилност и ефективностадсорбция с активен въгленпри реални експлоатационни условия.

 

Ако искате да получите допълнителна представа за индикаторите на активен въглен, така че да изберете най-подходящия модел на активен въглен за вашите нужди, Yuanli, като професионален производител и доставчик на активен въглен, е готов да ви предостави поддръжка, услуги и препоръки за персонализирани продукти. Чувствайте се свободни да се свържете с нас за запитвания по всяко време!

Свържете се сега